thermodynamique

Diagramme de phase

graphique qui montre les conditions de température et de pression sous lesquelles un matériau existe dans différents états de la matière.

État de la matière

solide, liquide et gaz

Échelle thermométrique

éfinit des points fixes pour mesurer la température, comme le point de fusion et d'ébullition de l'eau.

Pression

définie comme le quotient de la force dF et de la surface dS sur laquelle s'exerce cette force, soit p = dF/dS.

Chaleur massique

quantité de chaleur qu'il faut fournir à l'unité de masse d'un corps pour élever sa température de 1°C, exprimée en J/(kg·K) ou cal/(kg·K).

Calorimétrie

étudie les échanges de chaleur lors de transformations physiques ou chimiques, en utilisant des principes tels que le principe zéro et le principe des mélanges.

Centre de carène

le point où s’applique la poussée verticale ascendante sur un solide plongé dans un fluide, égale au poids du volume de fluide déplacé.

Thermomètre

système macroscopique permettant de mesurer la température qui varie en fonction d'un seul autre paramètre.

Force de pression

force exercée par un fluide sur une surface.

Travail

types d'énergie échangée entre le système et le milieu associé, en général d'origine mécanique.

Baromètre à mercure

appareil de mesure de la pression atmosphérique, utilisant une colonne de mercure pour indiquer la pression.

Chaleur

forme d’énergie échangée entre deux états. Elle passe toujours spontanément ou naturellement du corps chaud vers le corps froid et dépend du chemin suivi, donc ce n'est pas une fonction d’état.

Unité de chaleur

s'exprime en Joule (J) ou en calorie (cal). Une calorie est la quantité de chaleur qu'il faut apporter à 1 gramme d'eau pour élever sa température de 14,5°C à 15,5°C.

Température

variable d’état qui est, pour les gaz par exemple, proportionnelle à l'énergie cinétique des particules.

Capacité calorifique

la quantité de chaleur qu'il faut fournir à un corps pour élever sa température de 1°C, exprimée en J.K-1.

Pression atmosphérique

correspond globalement au poids de la colonne d’air au-dessus de notre tête, mesurée en Pascal.

Presse hydraulique

dispositif qui utilise la pression des fluides pour exercer une force sur un objet, illustrant le principe de Pascal.

Gaz parfait

gaz qui obéit à la loi des gaz idéaux, où la relation entre pression, volume et température est donnée par l'équation pV=nRT.

Changement d'état

processus par lequel une substance passe d'un état de la matière à un autre, par exemple de solide à liquide ou de liquide à gaz.

Chaleur latente

quantité de chaleur échangée lors d’un changement d’état d’un corps pur, sans changement de température et de pression.

Équilibre thermique

atteint lorsque deux corps en contact échangent de la chaleur jusqu'à ce qu'ils atteignent la même température.

différence entre chaleur et température.

chaleur = forme d'énergie échangée entre deux états, dépendant du chemin suivi, et n'est pas une fonction d'état.

température = variable d'état qui décrit l'agitation des particules et caractérise l'état du système.

convention de signe pour la chaleur dans un système.

+ → chaleur recue par le systeme

- → chaleur cedee par le systeme

applications du principe fondamental de la statique des fluides.

la forme des surfaces isobares, le baromètre à mercure, la presse hydraulique et le nivellement barométrique.

théorème d’Archimède

un solide immergé dans un fluide subit une poussée verticale ascendante égale au poids du fluide déplacé.

Échange de chaleur

système est dit isolé lorsqu'il ne peut rien échanger avec l'extérieur: ni matière, ni énergie, tandis qu'un système fermé peut échanger de l'énergie mais pas de matière.

État d'équilibre

systeme ____ si ses grandeurs d'état restent constantes.

Gaz réels

occupe un volume plus petit que le gaz parfait, et ses molécules ne peuvent plus être considérées comme étant très éloignées les unes des autres.

Transformation quasi-statique

succession d’états d’équilibre, où les variables caractéristiques du système restent définies à chaque instant.

Équation d'état

Relation entre les grandeurs d’état ou variables d’état du système, permettant de décrire le comportement thermodynamique d'un gaz.

Grandeurs intensives

grandeur ____ lorsque sa valeur est indépendante de la masse du système

Variables d'état

grandeur physique utilisée pour décrire l’état d’un système, dont la valeur est indépendante des états passés ou futurs du système.

loi de Boyle

si la température reste constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à la pression

V1P1 = V2P2

loi de Gay-Lussac

à volume constant, la pression d'un gaz parfait est directement proportionnelle à sa température

loi de Charles

si la pression reste constante, le volume d'un gaz est proportionnel à la température absolue

V1/T1 = V2/T2.

Relation de Mayer

pour les gaz parfaits

R = Cp-Cv

où Cv est la chaleur spécifique à volume constant et Cp à pression constante.

Enthalpie

fonction d'état, traduisant le premier principe.

Elle est égale à U+pV.

Loi de Laplace

considère une transformation adiabatique quasi-statique réversible d'un gaz parfait, et relie les variables pression, volume et température.

Compression Isotherme

processus dans lequel un gaz est compressé à température constante, impliquant un échange de chaleur avec l'environnement.

Théorème de Reech

établit une relation entre les pentes des courbes adiabatiques et isothermes dans le diagramme de Clapeyron, indiquant que le rapport de la pente de l’adiabatique passant par un point (P,V) et de la pente de l’isotherme passant par ce même point est égal à γ.

Energie Interne

la somme de son énergie potentielle d’interaction et de son énergie cinétique microscopique

Chaleur Molaire

quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une mole d'une substance à pression ou volume constant.

isochore

volume constant

premier principe

l'énergie totale d'un système est constante et ne peut être créée ni détruite, mais seulement transformée d'une forme à une autre.